[发明专利]环氧树脂组合物及其制成的预浸材和印刷电路板

说明书

技术领域

本发明是有关一种环氧树脂组合物，尤其是一种含有复合硬化剂的环氧树脂组合物以及其制成的预浸材(Prepreg)和印刷电路板。

背景技术

印刷电路板设计质量的良窳，不但直接影响电子产品的可靠度，还可左右系统产品整体的性能及竞争力，而最常见的印刷电路板基板为铜箔披覆基板(Copper Clad Laminate，简称CCL)，其主要是由树脂、补强材和铜箔三者所组成。其中树脂常用的有：环氧树脂、酚醛树脂、聚胺甲醛、硅酮及特氟龙等，而补强材则常用的有：玻璃纤维布、玻璃纤维席、绝缘纸，甚至帆布、亚麻布等。

一般是借由在玻璃织物等的补强材中含浸树脂清漆，并固化至半硬化状态(B-stage)而得到预浸材。而将上述的预浸材以一定的层数予以层合，并在其至少一侧的最外层层合金属箔而制成层积板，然后将此层积板借由加热加压而得到金属披覆层积板。而在由此获得的金属披覆层积板上，以钻头等开通出通孔用的孔，并在此孔中施以镀金以形成通孔等，再蚀刻金属披覆层积板表面的金属箔以形成一定的电路图案，如此即可获得印刷电路板。

新型印刷电路板基板必须在耐热性、耐化性、加工性、韧性及机械强度等方面符合要求，其中环氧树脂性质的提升是很重要的一点。环氧树脂为一种反应性的单体，其与芳香族多元胺反应硬化后，可得到一个高度交联网状结构，有相当高的硬度和玻璃移转温度及耐药性，但是高度交联的网状结构存在质脆及耐冲击性较差等缺点。

台湾专利第293831号及WO2006004118A1揭示利用一种胺基三氮杂苯酚醛树脂(Amino Triazine Novolac，ATN)，可作为环氧树脂的硬化剂使用，对于在改善基板耐热性有不错的效果，不过该材料所制成的基板加工不易，例如钻孔表面平整性不佳，需加以克服。其中胺基三氮杂苯酚醛树脂的基本结构如下：

该胺基三氮杂苯酚醛树脂是借由将苯酚化合物、胍胺化合物及醛类化合物，在酸性触媒(如草酸、对甲苯磺酸)存在下，进行反应而制得，其中，该苯酚化合物可如苯酚、甲酚、二甲苯酚等，而醛类化合物可如甲醛。另外，该胍胺化合物则如下所示者，

(式中R是指胺基、苯基或如甲基等的烷基)

该胍胺化合物例如为蜜胺、苄胍胺、甲基胍胺等，其可单独使用或混合二种以上者共同使用。

由于胺基三氮杂苯酚醛树脂在结构上具备相当比例的酚醛结构而且与溶剂有很好的溶解关系，因此在制程加工及环氧树脂间有很好的反应性，不过该基板在电气特性上仍有所限制而需克服。

如何解决上述高度交联的网状结构的问题，以改善铜箔基板用的环氧树脂的性质，则成为本发明的研究课题。

本申请人的前台湾专利TWI231729采用一种硬化剂例如二氰二胺(Dicyandiamide，简称DICY)者，其常应用于无卤素难燃树脂的环保材料中。添加二氰二胺可增进基板的韧性及加工性，不过该硬化剂易使所制成的预浸材或基板具有吸湿性高及耐热性不佳等缺点，此外，二氰二胺对于溶剂的溶解性较差，所制成的预浸材易有反应不全而结晶析出的问题，对制程而言则为不利因素。同时，由于二氰二胺的溶解度较差，需选用二甲基甲酰胺(Dimethylformamide，DMF)等高毒性的溶剂溶解，而且在半反应状态的半成品(例如预浸材)易有二氰二胺结晶析出的风险，将进一步影响后续基板的热压合硬化反应性及积层板平整性，不过由于二氰二胺仍有提升环氧树脂反应性的优势仍值得加以应用。

二氰二胺硬化剂可与环氧树脂预聚物进行如下的反应：

本发明即设计将上述两种硬化剂依特定比例混合而作为环氧树脂的硬化剂使用，以消除硬化剂各自的缺点，并因此制造出具有良好的耐热性、耐化性、机械性、韧性与电绝缘性的印刷电路板。

发明内容

据此，本发明的目的是在提供一种环氧树脂组合物，其是以环氧树脂搭配一特定比例混合的胺基三氮杂苯酚醛树脂和二氰二胺而成，其中胺基三氮杂苯酚醛树脂和二氰二胺即构成本发明的复合硬化剂。利用本发明的复合硬化剂，可消除胺基三氮杂苯酚醛树脂和二氰二胺各自的缺点，并结合两者优点而成，不但有利于所制成的基板的可加工性，而且使基板的耐热能力与铜箔附着能力都为提升，并在电气特性上也有不错的效果。

本发明的另一目的是在提供一种预浸材，其是在溶剂中，溶解或分散上述环氧树脂组合物而制得环氧树脂组合物清漆，然后在玻璃织物等的补强材中含浸上述环氧树脂组合物清漆，进行焙烤而制得。